DE1690748B1

DE1690748B1 - Connection line for the power supply of a device for material removal by means of electrical discharge machining

Info

Publication number: DE1690748B1
Application number: DE19621690748
Authority: DE
Inventors: Heinz Rhyner; Rene Vors
Original assignee: Ateliers des Charmilles SA
Current assignee: Ateliers des Charmilles SA
Priority date: 1961-11-14
Filing date: 1962-11-13
Publication date: 1969-09-04
Also published as: CH373834A; GB944977A

Description

Die Erfindung betrifft eine Verbindungsleitung für die Stromversorgung einer Einrichtung zur Materialabtragung mittels Elektroerosion mit zwei Gruppen mit je einer Anzahl parallelgeschalteter, biegsamer Leiter, wobei jeder Leiter jeder Gruppe mit Leitern der anderen Gruppe abwechselnd angeordnet ist und die Leiter der einen Gruppe gegenläufig zu den Leitern der anderen Gruppe geschaltet sind.The invention relates to a connecting line for the power supply of a device for material removal by means of electrical discharge machining with two groups, each with a number of flexible ones connected in parallel Ladder, each ladder of each group being arranged alternately with ladders of the other group and the heads of one group are connected in opposite directions to the heads of the other group.

Elektroerosion wird in der Industrie in zunehmendem Maße zur Abtragung, insbesondere besonders harter Materialien oder zur Abtragung in bestimmten der Elektrodenfläche am Werkzeug entsprechenden Formen verwendet. Die Leistung der Vorrichtung hängt dabei sehr weitgehend vom Stromdurchsatz ab. Dem Stromdurchsatz sind jedoch Grenzen durch die Selbstinduktion der Leitung gesetzt, die nicht nur die Stromzufuhr begrenzt, sondern auch die Genauigkeit der Kennwerte des durchgehenden Stromes vermindert. Electrical discharge machining is increasingly used in the industry for abrasion, especially in particular hard materials or for removal in certain areas corresponding to the electrode surface on the tool Forms used. The performance of the device depends very largely on the current throughput. However, the current throughput is limited by the self-induction of the line, which is not only the Power supply is limited, but also the accuracy of the characteristic values of the continuous current is reduced.

Es ist bei einer Vorrichtung für Funkenerosion bekannt, einen Leiter geringer Induktivität in Reihe mit dem Entladungskreis zu schalten, der eine solche Form hat, daß beim Fließen eines Stromes die Induktivität des Entladungskreises vermindert und dadurch der Spitzenentladungsstrom wesentlich erhöht und seine Dauer erheblich vermindert wird. Bei dieser bekannten Anordnung dient also der Leiter nicht zur Stromzuführung an sich, sondern zur entsprechenden Beeinflussung des Funkenentladungskreises zur Verbesserung der Kennwerte.It is known in an electrical discharge machine to have a low inductance conductor in series to switch the discharge circuit, which has such a shape that when a current flows, the inductance of the discharge circuit is reduced and thereby the peak discharge current is significantly increased and its duration is considerably reduced. In this known arrangement, the head is not used to Power supply per se, but to influence the spark discharge circuit accordingly for improvement the characteristic values.

Bei dieser bekannten Anordnung ist jedoch die Stromversorgungseinrichtung unmittelbar neben der Anordnung zur Materialabtragung mittels Elektroerosion angeordnet. Dies bringt in der Praxis erhebliche Schwierigkeiten dadurch mit sich, daß die Anordnung für die Elektroerosion relativ unhandlich wird und insbesondere für jede dieser Anordnungen eine eigene Stromversorgungsanlage vorgesehen sein muß.In this known arrangement, however, the power supply device is immediately next to the Arrangement arranged for material removal by means of electrical discharge machining. This brings considerable benefits in practice Difficulties in that the arrangement for the electrical discharge machining is relatively unwieldy and in particular for each of these arrangements a separate power supply system will be provided got to.

Es ist die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe, eine Verbindungsleitung für die Versorgung derartiger Anordnungen für die Materialabtragung mittels Elektroerosion zu schaffen, durch die von einer z. B. stationären Stromversorgungsanlage eine praktisch beliebige Anzahl von auch entfernterliegenden Elektroerosionsgeräten versorgt werden kann, ohne daß dadurch Schwierigkeiten in der Stromversorgung, insbesondere eine Abhängigkeit des tatsächlichen Arbeitsstromes von der Lage der Elektroerosionsanordnung zur Stromversorgungsanlage in Kauf genommen werden muß.It is the object of the invention to provide a connection line for the supply to create such arrangements for the material removal by means of electrical discharge machining, by the one z. B. stationary power supply system practically any number of even more distant ones Electrical discharge machines can be supplied without creating difficulties in the power supply, in particular a dependency of the actual working current on the position of the electrical discharge machine must be accepted for the power supply system.

Gemäß Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß bei einer Verbindungsleitung der eingangs erwähnten Art die Leiter beider Gruppen in wenigstens einer Reihe nebeneinander in einer gemeinsamen, biegbaren, bandförmigen Isolierummantelung eingebettet sind.According to the invention, this is achieved in that in a connecting line of the aforementioned Kind of the ladder of both groups in at least one row next to each other in a common, bendable, tape-shaped insulating jacket are embedded.

Es können auch nebeneinanderliegende Leiter beider Gruppen miteinander verdrillt sein. Mit dieser erfindungsgemäßen Anordnung wird eine sehr gute Stromführung mit geringen Verlusten auch über lange Strecken erreicht, das insbesondere bei der Verwendung Ströme niedriger Spannung von wesentlicher Bedeutung ist, und die Leitungsquerschnitte können relativ gewählt werden, da die Wärmeabführung durch die bandförmige Anordnung sehr gut ist und Wärmestau im Inneren vermieden wird.Adjacent conductors of both groups can also be twisted together. With this The arrangement according to the invention provides very good current conduction with low losses, even over a long period of time This is particularly important when using low voltage currents Is important, and the line cross-sections can be chosen relatively, as the heat dissipation is very good due to the band-shaped arrangement and heat build-up inside is avoided.

Die erfindungsgemäßen Leitungen sind Übertragungsleitungen. Der Selbstinduktionskoeffizient für die Längeneinheit dieser Leitungen ist in erster Näherung η-mal kleiner als derjenige einer Leitung gleichen Querschnitts, der aber nur zwei Leitungen aufweist. Dabei ist η die Zahl der Leiterpaare in der Leitung. In bezug auf eine übliche Leitung mit zwei Leitern weist eine Leitung der beschriebenen Art η Leiterpaare auf, die eine Kapazität besitzen, die «-mal größer ist und deren charakteristische ImpedanzThe lines of the invention are transmission lines. As a first approximation, the self-induction coefficient for the unit length of these lines is η times smaller than that of a line of the same cross-section, but which only has two lines. Here, η is the number of conductor pairs in the line. In relation to a conventional line with two conductors, a line of the type described has η pairs of conductors which have a capacitance that is times greater and their characteristic impedance

ίο η-mal kleiner ist. Das hat zur Folge, daß kurze und intensive Stromimpulse bei niedriger Spannung auch von einer entfernt liegenden Stromquelle zu der Elektrode bzw. dem Werkzeug übertragen werden können. Die Erfindung wird im folgenden an Hand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigtίο η times smaller. As a result, short and Intense current pulses at low voltage also from a remote power source to the electrode or can be transferred to the tool. The invention is described below with reference to Embodiments explained in more detail. In the drawings shows

F i g. 1 schematisch eine Vorrichtung zur Bearbeitung durch Elektroerosion,
Fig. 2 in Schrägansicht eine Leitung gemäß derF i g. 1 schematically a device for machining by electrical discharge machining,
FIG. 2 is an oblique view of a line according to FIG

zo Erfindung und zo invention and

F i g. 3 einen Schnitt durch eine weitere Leitung gemäß der Erfindung. ^„F i g. 3 shows a section through a further line according to the invention. ^ "

Die in der F i g. 1 dargestellte Vorrichtung weist <fr> eine Elektrode 1 und ein Werkstück 2 auf. Diese bei- ~ den Teile befinden sich in einer dielektrischen Flüssigkeit 3, die in einem Behälter 4 in bekannter Weise untergebracht ist. Die Vorrichtung besitzt ferner eine Stromquelle 5, die mit dem Werkzeug 1 und dem Werkstück 2 über zwei Kabel 6 und 7 verbunden ist.The in the F i g. 1 has an electrode 1 and a workpiece 2. These examples ~ the parts are located in a dielectric fluid 3, which is housed in a container 4 in a known manner. The device also has a power source 5 which is connected to the tool 1 and the workpiece 2 via two cables 6 and 7.

Die Stromquelle 5 gibt in bekannter Weise Stromimpulse ab, so daß zwischen der Elektrode und dem Werkstück aufeinanderfolgende Funken überspringen. Jeder Funke reißt etwas Material von dem Werkstück 2 ab. Die Stromquelle 5 kann in bekannter Weise ausgebildet sein und z. B. einen Kondensator aufweisen, der durch eine Gleichstromquelle über einen Widerstand und/oder eine Spule als Selbstinduktion aufgeladen wird. Sie kann aber auch einen Impulskreis aufweisen, wie er bei Vorrichtungen zur Bearbeitung durch Elektroerosion bekannt ist.The power source 5 is in a known manner from current pulses, so that between the electrode and the Workpiece skip successive sparks. Each spark tears off some material from that Workpiece 2. The power source 5 can be designed in a known manner and z. B. a capacitor have, by a direct current source via a resistor and / or a coil as a self-induction being charged. But it can also have a pulse circle, as is the case with devices for Machining by electrical discharge machining is known.

Die Leitung, die in der F i g. 1 durch die Kabel 6 und 7 schematisch dargestellt ist, besteht, wie es z. B. die Fig. 2 zeigt, aus einer Reihe von biegsamen Leitern, die parallel zueinander ausgerichtet und von- jjftThe line shown in FIG. 1 is shown schematically by the cables 6 and 7, as it is, for. B. FIG. 2 shows, from a series of flexible conductors, which are aligned parallel to one another and from- jjft

einander isoliert sind. Diese Leiter 8 bis 15 sind äB reihenförmig angeordnet. Außerdem sind sie in einer bandförmigen Isoliermasse 16 eingebettet.are isolated from each other. These conductors 8 to 15 are ÄB arranged in a row. In addition, they are embedded in a strip-shaped insulating compound 16.

Die Leiter 8, 10, 12 und 14 sind parallel zueinander geschaltet und stellen eine Leitergruppe dar, die dem Kabel 6 der F i g. 1 entspricht. Die Leiter 9, 11, 13 und 15 sind ebenfalls parallel geschaltet und bilden eine weitere Leitergruppe 7 in der F i g. 1. Gemäß der dargestellten Ausführungsform sind immer zwei Leiter einer Gruppe durch einen Leiter der anderen Gruppe voneinander getrennt. Auf diese Weise wird der Selbstinduktionskoeffizient der Leitung in sehr starkem Maße erniedrigt. Infolge dieses sehr geringen Wertes ist es möglich, die Stromquelle mehrere Meter von dem Ort, wo sich die Elektrode und das Werkstück befinden, zu entfernen. Trotzdem können intensitätsreiche Stromimpulse sehr kurzer Dauer durch die Leitung geschickt werden. Außerdem kann das Band, welches die beiden Leitergruppen aufweist, sehr biegsam sein, was seine Verlegung und jede spätere eventuelle Veränderung bei der Vorrichtung erleichtert. The conductors 8, 10, 12 and 14 are connected in parallel to one another and represent a group of conductors that corresponds to the cable 6 of FIG. 1 corresponds. The conductors 9, 11, 13 and 15 are also connected in parallel and form a further group of conductors 7 in FIG. 1. According to the embodiment shown, two conductors of one group are always separated from one another by a conductor of the other group. In this way, the self-induction coefficient of the line is lowered to a very great extent. As a result of this very low value, it is possible to move the power source several meters from the place where the electrode and the workpiece are located. Nevertheless, high-intensity current pulses can be sent through the line for a very short time. In addition, the tape comprising the two groups of conductors can be very flexible, which makes it easier to lay it and to make any subsequent changes to the device easier.

Schließlich ist auch die Wärmeabfuhr bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung bei gleichem Kupferquer-Finally, the heat dissipation in the device according to the invention is also possible with the same copper cross

schnitt besser als bei den bekannten Vorrichtungen, bei denen die Leitung durch zwei getrennte Kabel gebildet wird. Auf diese Weise kann der für den Stromfiuß notwendige Kupferquerschnitt verringert werden.cut better than the known devices in which the line is separated by two cables is formed. In this way, the copper cross-section required for the current flow can be reduced will.

Wenn das Band 12 Leiter aufweist, von denen jeder einen Querschnit von 2 mm² besitzt und die in Gruppen zu je sechs Leitern zusammengeschaltet sind, was einen Querschnitt von 12 mm² für jede Leitung ergibt, so ist die Selbstinduktion der Längeneinheit von der Größenordnung 0,04 μΗ/m.If the tape has 12 conductors, each of which has a cross-section of 2 mm ² and which are interconnected in groups of six conductors each, giving a cross-section of 12 mm ² for each line, then the self-induction of the unit length is of the order of magnitude , 04 μΗ / m.

Wird die Zahl der Leiter erhöht, so kann der Selbstinduktionskoeffizient noch weiter erniedrigt werden. Weist das Band 50 Leiter auf, die in einer Reihe oder mehreren angeordnet sind, von denen jeder einen Querschnitt von 2 mm² hat und die in zwei Gruppen zu je 25 Leitern zusammengeschaltet sind, so erhält man eine spezifische Selbstinduktion von weniger als 0,01 μΗ/m.If the number of conductors is increased, the self-induction coefficient can be further decreased. If the strip has 50 conductors which are arranged in a row or several, each of which has a cross section of 2 mm ² and which are interconnected in two groups of 25 conductors each, a specific self-induction of less than 0.01 is obtained μΗ / m.

Die Fig. 3 zeigt im Schnitt eine andere Ausfüh- ao rungsform der Leitung, die die Stromquelle 5 mit der Elektrode 1 bzw. dem Werkstück 2 verbindet. In diesem Beispiel besteht die Leitung aus zwölf biegsamen Leitern, die in zwei Reihen zu je sechs angeordnet sind. Die mit α bezeichneten Leiter sind parallel zueinander geschaltet und bilden eines der beiden Kabel 6 oder 7 der Fig. 1, während die mit b bezeichneten Leiter, die ebenfalls parallel zueinander geschaltet sind, das andere der beiden Kabel 6 oder 7 darstellen. Selbstverständlich kann man Leitunge: vorsehen, die mehr als zwei Reihen. Leiter besitze! Um einen Selbstinduktionskoeffizienten zu erhalten der so klein als möglich ist, ist auch bei dieser Aus führungsform zweckmäßig, die Leiter so zueinande zu gruppieren, daß ein Leiter einer Gruppe (z. B. de: Gruppe ä) in seiner Reihe einem Leiter der anderei Gruppe b benachbart ist und daß der benachbart! Leiter der anderen Reihe ebenfalls ein Leiter dei anderen Gruppe (b) ist.3 shows, in section, another embodiment of the line which connects the current source 5 to the electrode 1 or to the workpiece 2. In this example, the line consists of twelve flexible conductors arranged in two rows of six each. The conductors denoted by α are connected in parallel to one another and form one of the two cables 6 or 7 of FIG. 1, while the conductors denoted by b , which are also connected in parallel to one another, represent the other of the two cables 6 or 7. Of course, lines can be provided that have more than two rows. Own ladder! In order to obtain a self-induction coefficient that is as small as possible, it is also useful in this embodiment to group the conductors so that one head of one group (e.g. de: group ä) in his row is a head of the other group b is adjacent and that the adjacent! The leader of the other row is also a leader of the other group (b) .

Claims

Patent claims:

1. Connection line for the power supply of a device for material removal by means of electrical discharge machining with two groups, each with a number of flexible conductors connected in parallel, each conductor of each group being arranged alternately with conductors of the other group and the conductors of one group opposing the conductors of the other group are connected, characterized in that the conductors (8 to 15, a, b) of both groups are embedded in at least one row next to one another in a common, flexible, strip-shaped insulating jacket.

2. Connecting line according to claim 1, characterized in that adjacent conductors (a, b) of the two groups are twisted together.

1 sheet of COPY drawings